Elda Tugas #4

REVIEW QUESTION

1. what is a heat sink?
    Jawab: Heatsink adalah logam dengan design khusus yang terbuat dari alumuniun
    atau tembaga (bisa merupakan kombinasi kedua material tersebut) yang berfungsi
    untuk memperluas transfer panas dari sebuah prosesor.

2. what is the electrical analog of heat transfer from a power semiconductor device?

    Jawab: Panas yang berasal dari komponen semikonduktor akan ditransfer ke casing
    dan ke media dingin dari heat sink nya.

3. what are the precautions to be taken in mounting a device on a heat sink

     Jawab: -jangan gunakan rangkaian penguji untuk menentukan apakah perangkat
     semikonduktor rusak atau tidak

      -tidak menekuk/membengkokkan pin perangkat semikonduktor

4. what is a heat pipe?
     Jawab: Heat Pipe adalah sebuah teknologi penghantaran panas dengan
     menggunakan pipa berukuran tertentu yang berisi cairan khusus sebagai penghantar
     panas dari ujung yang panas (evaporator) ke ujung lain sebagai  pendingin
     (kondensor).  Pipa tersebut biasanya terbuat dari bahan aluminium, tembaga atau
     tembaga  berlapis nikel. Pada bagian dalam pipa terdapat wick sebagai saluran
     kembalinya fluida menuju evaporator.

5. what are the advantages and disadvantages of heat pipes?

   Jawab:

   keuntungan dari Heat pipe

         ·  Effesiensinya besar dalam mentransfer panas dalam ruangan

         ·  Pertukaran panas dengan tidak ada bagian yg bergerak

         ·  Kelembapan peralatan pendingin dapat ditingkatkan

         ·  Pendinginan dan pemanasan pada peralatan dapat berkurang

         kerugian dari Heat Pipe

         ·  Membutuhkan biaya mahal

         ·  Mengharuskan dua aliran udara menjadi berdekatan satu sama lain

         ·  Mengharuskan aliran udara yang bersih dan membutuhkan filter

6. what are the avantages and disadvantages of water cooling?

    Jawab:
    keuntungan:
                  -pengopersian yang lebih cepat pada prosesor
                  -membuang panas lebih baik daripada heatsink biasa.
     kerugian:

         -butuh dana banyak (mahal)

         -pembuatan agak ribet

7. what are the advantages and disadvantages of oil cooling?

    Jawab:

keuntungan: -transfer panas yang sangat baik

                            -Lebih efisien dibanding water cooling

kerugian:     -harus terus diganti rutin

                  -harga lebih mahal

     8. why it is necessary to determine the instantaneous junction temperature of a device?

         Jawab: Karena temperatur junction merupakan temperatur total yang mengalirkan
         panas. Temperatur junction harus lebih rendah dari nilai suhu yang telah ditetapkan.

     9. what is a polarized snubber?

         Jawab: 

Polasisasi forward snubber cocok ketika sebuah transistor atau tyristor
         dihubungkan dengan diode yang antiparallel seperti gambar dibawah ini. Resistor
         membatasi forward dv/dt dan  R1 membatasi arus discharge oleh capasitor ketika
         sistem kondisi ON.  

polarisasi forward snubber

        Polarisasi reverse snubber yang membatasi reverse dv/dt dapat
        dilihat pada gambar. Dimana R1 membatasi arus discharge pada kapasitor.

polarisasi reverse snubber

snubber non polar

     10. what is a nonpolarized snubber?

           Jawab: adalah rangkaian non polaritas dari snubber yang berguna untuk melindungi
          dioda dan thyristor.

     

     11. what is the cause of reverse recovery transient voltage?

          Jawab: dikarenakan energi yang kurang di rangkaian induktansi dan tegangan
          transient akan muncul melewati perangkat.

     12. what is the typical value of damping factor for RC snubber?

         Jawab: damping factor biasa dihasilkan pada nilai besar dari tegangan balik mula
         mula (initial reverse voltage) dan overshoot yang besar dari tegangan transient.

    13. what are the consideration for the design of optimum RC-snubber component?

         Jawab: kita harus menentukan nilai dari : the damping ratio, the current factor, initial
         reverse voltage, dan tegangan puncak.

    14. what is the cause of load-side transient voltages?

         Jawab: penyebabnya adalah ketika kapasitor disambungkan melalui transformer
         bagian sekunder,seketika itu juga tegangan dikapasitor hampir mendekati nilai
         tegangan ditransformer. Energi juga akan mengalir ke induktor. Ketika beban
         dicabut/lepas, maka tegangan transient akan dihasilkan oleh energi yang tersimpan di
          induktor.

     15. what is the cause of supply-side transient voltages?

           Jawab: Transformer biasanya menyambung ke bagian input konverter. Energi akan
          disimpan di proses magnet di induktor. Kondisi switch off akan menghasilkan
          tegangan transient di input konverter.

     16. what are the chararcteristic of selenium diodes?

           Jawab: 

     17. what are the advantages and disadvantages of selenium voltage suppressers?

          Jawab: keuntungan: -energi disipasi yang dihasilkan sangat kecil

                                        - Suhu massa sangat baik

                     kerugian: -tidak efektif dengan “zero source impedance”

      18. what are the characteristic of varistors?

            Jawab: 

      19. what are the advantages and disadvantages of varistor in voltage suppressers?
            jawab:   keuntungan: -memiliki kapasitas yang besar untuk mengalihkan
            gelombang besar hasil dari dioda.
         - memiliki tegangan penjempit yang tinggi sehingga kebocoran tidak akan
            menurunkan kinerja varistor.

                        kerugian: - tidak adanya rangkaian pengaman daya

                                      -menghasilkan tegangan lebih yang sangat berbahaya

    

      

      20. what is a melting time of a fuse?

          Jawab: waktu yang dibutuhkan untuk mencairkan elemen sekering.

      21. what is an arcing time of a fuse?

          Jawab: waktu yang dibutuhkan untuk memadamkan bunga api yang timbul.

      22. what is a clearing time of a fuse?

          Jawab: waktu total untuk kegagalan fuse.

      23. what is a prespective fault current?

           Jawab: Prospective fault current adalah kesalahan yang  biasanya dihilangkan
           sebelum arus mencapai

           titik puncak, yang mungkin mendadak meningkat ketika tidak digunakan.

      24. what are the consideration in selecting a fuse for a semiconductor device?

            Jawab: -Arus yang diinginkan harus diperhatikan

                       -fuse harus mampu menahan arus setelah terjadi percikan api.

                       -tegangan puncak api harus lebih kecil dari tegangan puncak perangkat.

      25. what is a crowbar?

            Jawab: Crowbar adalah rangkaian elektronika yang digunakan untuk melindungi
            pada kondisi tegangan lebih power suplai dari kerusakan rangkaian yang dicatu.

      26. what are the problem of protecting bipolar transistor by fuse? 

           Jawab: transistor dapat menjadi penguat arus sehingga sangat tidak dianjurkan jika memakai fuse. Sedangkan Fuse bekerja berdasarkan arus yang lewat sehingga arus yang dihasilkan oleh transistor bisa sangat besar akibat penguatan arus yang terjadi. 

      27. what are the problem of fusing the dc circuit

           Jawab: -fuse pada ac tidak bisa digunakan pada dc

                -panas yang dihasilkan oleh rangkaian dc dapat merusak dan memutuskan fuse.




PROBLEMS
1. The power loss in an IR thyristor, type S30EE, is shown in Fig.P15-1.Plot the instantaneous junction temperature rise above case.
Answer:

For   t1 = t2 = …= tn = 0,5 ms

∆tf ( t=0,5 ms ) = Tj (t = 0,5 ms) – Tjo =Z1 P1 =0,035 500  = 0,025 c/w

∆tf ( t = 1 ms ) = 17,5 – Z2 P1 =17,5 500 =0 C/W

∆tf ( t=1,5 ms ) = 0 C + Z3 P3 = 0C + 0,035 1000 = 35 C/W

∆tf ( t = 2 ms ) = 35 C – Z4 P3 = 35 - 0,035 1000 =0 C/W

∆tf ( t = 2,5 ms) = 0 + Z5 P5 = 0 + 0,035 1500 = 52, 5 C/W

∆tf ( t = 3 ms) = 52,5 – Z6 P 5 = 52,5 - 0,035 15=  0 C/W

∆tf ( t =  3,5 ms) = 0 + Z6 P6 = 0 + 0,035 1500 = 52, 5 C/W

∆tf ( t = 4 ms )  = 52,5 – Z7 P6 = 52,5 -  0,035 1500 =  0 C/W

∆tf ( t = 4,5 ms ) = 0 + Z7 P7 = 0 + 0,035 1000 = 35 C/W

∆tf ( t = 5 ms) = 35 – Z8 P7 = 35 - 0,035 1000 = 0 C/W

∆tf ( t = 5,5 ms ) = 0 + Z8 P8 = 0 + 0,035 500 = 17,5 C/W

∆tf ( t =6 ms ) = 17,5 – Z9 P8 = 17,5 - 0,035 500 =  0 C/W

2. The power loss in an IR thyristor, type S30EE, is shown in Fig.P15-2. Plot the instantaneous junction temperature rise above the case temperature. (hint: approximate by five rectangular pulses of equal duration).

Answer: 

Tj (t) = Tj0 + Z1 P1 + Z2 (P2 – P2) + Z3 (P3 – P2) + Z4 (P4 – P3)

            t1 = t2 = t3.t4 =2 ms

                        Z ( t= t1 =… = t4) = Z1 = Z2 = … = Z4 = 0,040 C/W

Tj (t) = 0 + 0,040.500 + 0,040.(1000-500) + 0,040 (1500-1000) + 0,040 (2000-1500)

            = 20 + 20 + 20 + 20 + 20

            = 80 C